- 紡織品貿易從業人員必讀(第2版)
- 丁群 吳知非編著
- 3838字
- 2019-09-02 12:26:23
第三節 退煮漂工藝及設備
織物練漂中包含的退漿、煮練、漂白這三個工序要達到的目的是有區別的,其共同點是將坯布上有礙染料上染的漿料、纖維素共生物和色素去除,達到提高纖維滲透能力的目的。但退漿、煮練和漂白的分工并不是絕對的,前工序在完成主要任務的同時也就為后工序做了必要的準備,可以說前工序是后工序的基礎,而后工序也常常要去彌補前工序的不足。織物退去漿料后有利于煮練液的滲透,煮練過程中對尚未完全去除的殘余漿料也可以進一步去除,煮練的主要目的是去除纖維素共生物(包括棉子殼),并能提高織物的白度,但純棉織物經煮練后還不可能全部去除這些共生物,尤其是色素和殘余的棉子殼必須經過雙氧水的氧化作用才能去除。這個退煮漂工藝順序很重要,不能隨意顛倒,這也是多年來人們實踐經驗的總結。
一、退煮漂工藝流程
1.退漿、煮練、漂白三步法
練漂用退漿、煮練、漂白三步法工藝,仍然是最可靠的工藝路線。最經典的練漂三步法工藝流程如下:
浸軋退漿液→汽蒸(或堆置)→水洗→浸軋煮練液→汽蒸→水洗→浸軋氧漂液→汽蒸→水洗→烘干
用三步法工藝處理后的半制品可以達到退漿凈、煮練透和白度好的效果。目前仍有印染廠為了保證半制品質量對含雜多的純棉厚重織物和亞麻棉混紡織物而使用這種流程工藝。其缺點是工藝流程長,能源消耗大,因而成本也是比較高的。
2.退煮、漂白兩步法
近二十年來前處理的工藝改革的大趨勢是縮短工藝流程,通常是將退漿、煮練、漂白三步法工藝改為退煮、漂白兩步法工藝。目前這種工藝是印染廠主流的前處理工藝。其工藝過程如下:
浸軋煮練液→汽蒸→水洗→浸軋氧漂液→汽蒸→水洗→烘干
這個工藝流程實際上是將退漿和煮練兩工序合二為一。兩步法工藝可以適應絕大多數織物品種的練漂加工,如中等厚度的純棉類織物、滌棉類混紡織物都可以用這個工藝做練漂加工,因其工藝流程較短,只用了兩組汽蒸箱和兩個水洗機組,蒸汽和能源的消耗當然會比傳統的三步法工藝要低一些。
3.冷軋堆
冷軋堆練漂實際上是將退漿、煮練、漂白三步合并成一步的工藝過程,也可以說是練漂的一步法工藝。其工藝過程如下:
浸軋冷軋堆練漂液→打卷堆置→水洗/短蒸→水洗→烘干
因為冷軋堆工藝能適應所有的織物品種的練漂加工。和常規的L型(L-box)、R型(R-box)蒸箱汽蒸工藝比較,打卷冷堆工藝完全不會產生堆置痕疵病,更適合燈芯絨、線卡其等緊密織物的加工,此外,冷軋堆練漂的節能效果相當顯著。正是因為有很多的優點,冷堆工藝得到印染行業專業人士的認同,現在使用越來越普遍,在練漂工藝應用中所占的比重達到了50%。
冷軋堆工藝主要缺點是不能連續生產,且浸軋練漂液后的堆置時間過長,影響生產周期。工序質量控制的難度也就會大一些(不能適時監控),因為織物浸軋冷軋堆練漂液后要堆置20~24h,再經過短蒸、水洗、烘干出布后才能看到煮漂后的布面質量。此外,經打卷和退卷后,織物經向不同部位在堆置時間上會有一個前后的時間差,這就有可能導致織物前后不同部位煮漂效果的差異,嚴重時可能在染后出現前后色差等問題。盡管在實際生產中這種情況并不多見,但還是要引起重視。
二、退煮漂工藝條件和設備
1.練漂工藝
(1)退漿工藝:印染廠一般會用絲光淡堿或生物酶作為退漿劑,另外,還應加入滲透劑、螯合劑等助劑組成退漿液。坯布浸軋退漿液后分別用汽蒸或室溫堆置的方法,保證退漿反應所需的工藝條件。經過汽蒸或堆置后,織物上已經膨化了的漿料必須經充分的熱水清洗才達到去除漿料的目的。
(2)煮練工藝:煮練液配方通常含有主練劑(燒堿)和助練劑(滲透劑、乳化劑和純堿等)。織物浸軋煮練液后一般在100℃以上的飽和蒸汽條件下汽蒸45~65min后,再充分水洗去除煮練過程中的分解產物。現在的精練酶已經部分取代燒堿作為精練劑在一些印染廠得到應用,煮練效果也不錯。但這項新工藝成本偏高,工藝上還不能算完全成熟,生物酶的活性也不夠穩定,會影響煮練效果,使其推廣應用受到一定的限制。但是我們還是寄希望于生物酶技術的研發取得突破,這應該是練漂工藝的發展方向。
(3)漂白工藝:從20世紀50~70年代,漂白工藝普遍使用的漂白劑當屬次氯酸鈉,特別是在繩狀練漂聯合機組上得到廣泛的應用。這個工藝的優點是用常溫漂白,次氯酸鈉制作簡單、成本低廉,但這種工藝不環保,對環境有影響,現已被淘汰,現僅少量地用于亞麻棉混紡織物的漂白。目前印染廠廣泛使用的漂白劑是安全和環保的雙氧水,漂白液配方主要由雙氧水、穩定劑、螯合劑等幾個成分組成。純棉織物經過浸軋漂白液后,通常要在100℃以上的飽和蒸汽中汽蒸40~50min,再充分用水洗去除漂白反應過程中產生的分解產物。
(4)冷軋堆工藝:冷軋堆工藝實際上是退煮漂一浴法工藝。織物用冷軋堆工藝做前處理時,是將煮練劑(燒堿)、漂白劑(雙氧水)和相應的助劑混合在一起,織物浸軋冷軋堆練漂液后要打成大卷裝,大卷裝布卷要用塑料薄膜包好防止風干,在室溫條件下放置20~24h進行化學反應(布卷在堆置時保持慢速旋轉防止淌液),然后再經過短蒸、水洗和烘干完成冷軋堆練漂的工藝過程。冷堆后的短蒸和充分的熱水清洗對于去除分解產物很重要,是保證冷軋堆質量的關鍵。
冷軋堆工藝的出現和普及,是一個近30年來練漂工藝發展的最大亮點。織物冷軋堆練漂時的主要化學反應在室溫下進行,有人形象地稱冷軋堆練漂為“冷漂”,這完全突破了煮練和雙氧水漂白必須要高溫的傳統觀念,蒸汽的消耗量只有傳統工藝的50%左右,只是冷軋堆練漂所用的化學品的消耗量稍高于傳統練漂工藝。
近幾年來冷軋堆工藝越來越普及,特別是集滲透、乳化、螯合、分散、穩定雙氧水等功能于一體的復合型活性成分的新型助劑的出現,使得冷軋堆工藝更加成熟,半制品質量也更加穩定。有的織物品種經冷軋堆后,用熱水充分清洗無須經熱漂就能達到常規工藝的半制品質量要求。新型冷軋堆助劑的使用不僅縮短了工藝流程,減少了水、電、汽的消耗,更為重要的是,這種新型助劑不含對人體和生態環境有害的APEO,也就降低了印染廢水處理的難度和成本。新型助劑的研發和廣泛應用,使冷軋堆工藝已經成為印染廠前處理工序的主流工藝。
2.退煮漂設備
近年來,退漿、煮練和漂白的設備有很大的變化,20世紀50~80年代末流行的以煮布鍋、J型箱、繩洗機、開幅機為代表的繩狀練漂設備已被淘汰。現在的棉印染廠幾乎都是用平幅練漂設備,因為這種平幅練漂設備更能適應小批量、多品種的加工方式。原來的印染設備大多以普通鋼材和鑄鐵制造,而現代的印染設備主體多為不銹鋼材料,而作為反應箱體的汽蒸箱更是用耐化學品的特種不銹鋼制作。印染聯合機組的傳動系統使用了更先進的變頻調速系統,更節能也更方便操作。
現代的印染前處理設備都強調高效節能,并實現了工藝參數的自動控制。在練漂化學品站配備了先進的自動配液系統,還可以對練漂工作液的濃度進行電腦設定,可以實現對主要工藝條件(工作液的濃度、溫度、流量、pH等工藝參數)的精確控制,提高了工藝上車合格率。同時各設備單元機(主要是平幅水洗機組)也做了密封處理,開機生產時車間內不再有霧氣騰騰的現象,同時各機臺也實現了水和熱能的回收和重復利用。這樣有利于環境保護,減輕操作人員的勞動強度,也會有利于保證練漂半制品的下機質量。
退漿、煮練和漂白時的關鍵設備是用汽蒸箱作為反應箱,練漂過程中的主要化學反應就是在汽蒸箱內完成的。常用的汽蒸箱有J型箱式汽蒸箱(J-box)、履帶式汽蒸箱(L-box)、輥床式汽蒸箱、軋卷式汽蒸箱、疊卷式汽蒸箱、翻板式汽蒸箱、R型汽蒸箱(R-box)、網帶式汽蒸箱等多種形式。目前使用得較多的有L-box、R-box(圖4-3)和網帶式汽蒸箱等。另外,練漂設備還必須配備浸軋槽、軋液軋車、高效水洗機組、輥筒烘燥機等單元設備組成聯合機組。
冷軋堆練漂配備比常規的煮漂聯合機組要短,可以大幅度節約設備投資,占地面積也較小。冷軋堆練漂機組由一臺平幅浸軋打卷機和一臺汽蒸水洗機組合而成。軋卷機由進布架、浸軋槽(由兩臺或三臺浸軋槽串聯)和打卷裝置組成,布卷堆置期間由液壓電動機驅動或由電動裝置使布卷保持低速旋轉,防止織物上的練液因重力作用產生淌液或分布不均的現象。織物經冷軋堆后的短蒸和水洗機組的配備也很重要,印染廠會用一臺常規的煮漂機,例如用履帶式(L-box)或輥床式的機組來完成后續工藝過程。但最好還是按冷軋堆工藝要求重新設計新的專用機組,而汽蒸箱只需配一臺短蒸箱,短蒸3~10min(圖4-4),這樣更有利于冷軋堆的煮漂效果,同時對節能也更有利。
冷軋堆技術的推廣應用帶來另外一個明顯的變化,即用大卷裝A字架作為半制品的儲存和運輸方式,已經部分取代了傳統的布箱。實踐證明與用布箱比較,用大卷裝A字架的好處更多,一是可以縮小占用場地面積;二是半制品可以平整地打成大卷,有利于半制品的保管和存放,特別是對織物表面敏感的全線卡其類緊密織物很有利(在布箱中堆置易產生堆置壓痕影響外觀質量)。現在這種大卷裝A字架還會在印染廠進一步得到推廣和應用,有的印染廠除了染色和印花工序出布用布箱裝布外,其他工序都已改用大卷裝的方式打卷。
三、練漂半制品質量的評判指標
常用以下的指標來評判練漂工序的質量。
1.退漿率
常用來判斷退漿效果,一般用專用檢測試劑、試紙來測試判別。
2.毛效
用絲光后的半制品做30min毛效和瞬時毛效,必要時應做全幅毛效,一般30min毛效要求達到8cm以上。
3.半制品的強力
包括斷裂強力和撕破強力,強力損失應在合理的范圍之內。一旦半制品強力不足,后道工序幾乎沒有彌補的可能。
4.半制品的白度
主要是要對比白度標樣,白度一定要達標,這一點對漂白布和鮮艷的淺色布而言尤為關鍵。
5.布面疵點
布面不能有卷邊、折皺、油污漬和破洞等嚴重疵點。